我院刘杰教授团队研发的多功能水凝胶成功应用于消融治疗的精准热保护领域

超声引导下热消融术(TA)作为微创性方案侵入性小、并发症少、手术速度快、恢复优于传统开放手术，已广泛应用于各种良性和恶性肿瘤包括肝、肺、肾、骨、甲状腺、肾上腺和软组织的治疗。然而，TA仍存在对附近的敏感组织尤其是神经造成潜在的热损伤风险，例如疼痛及神经缺损以及神经功能性障碍。目前临床应用的辅助热保护技术是持续注射5%葡萄糖注射液(5% Glu)或生理盐水，并且已被证明可有效减少热损伤并发症。然而，这些液体具有高流动性，易从目标部位分散并快速吸收，可能降低其在TA过程中的保护效果，并且大量注射可能造成不良反应例如液体流入纵隔造成呼吸压迫等。

近日，我院刘杰教授团队与中山大学附属第三医院任杰教授团队共同开发出了一种多功能可控交联透明质酸基水凝胶(HA-Dc)用于消融治疗的隔热保护。与临床广泛使用的5% Glu及广泛研究的F127水凝胶相比，HA-Dc水凝胶在离体猪肝模型和新西兰兔体内模型中进行了研究，在整个TA过程中表现出良好的可注射性、更好的组织保留性、稳定性和热保护性能。研究团队还在食蟹猴（M. fascularis）模型的临床前评估中证实，与传统的5% Glu相比，HA-Dc在更严格的神经保护方面表现出色。这表明HA-Dc水凝胶在临床应用中有望提供更高效的热保护解决方案。这项创新性研究不仅拓展了肿瘤治疗领域的技术边界，还为热消融术的安全性和有效性带来了新的前景。通过提供一种可控的水凝胶平台，这项研究有望在临床实践中为肿瘤治疗带来革命性的变革。未来，这一多功能水凝胶技术可能成为肿瘤治疗中的重要创新，为患者提供更加安全和可靠的治疗方案。研究团队将继续深入研究该技术的应用潜力，以期在临床实践中取得更大的成功。

图1用于热消融时精确热保护的HA-Dc多功能水凝胶的制备及临床前评价模型示意图

图2 HA-Dc水凝胶对食蟹猴喉返神经(RLN)和迷走神经(VN)的体内热保护作用。甲状腺消融时RLN和VN的体内热保护示意图。b 5% Glu和HA-Dc水凝胶消融甲状腺时RLN处的温度曲线(n=2)。c 5% Glu和HA-Dc水凝胶消融甲状腺时RLN处的最高温升(n=2)。d超声消融程序(US)。杆= 1厘米。红色箭头:消融电极;白色箭头:温度传感器;绿色箭头:剩余针头

相关研究成果以“Development and preclinical evaluation of multifunctional hydrogel for precise thermal protection during thermal ablation”发表于高质量国际学术期刊Bioactive Materials（IF=16.874，DOI：10.1016/j.bioactmat.2023.08.010）。我院张鹏博士和中山大学附属第三医院郑博文博士为本论文的共同第一作者，我院刘杰教授和中山大学附属第三医院的任杰教授为本论文的共同通讯作者。